Una grotta scoperta sulla luna apre nuove opportunità per l'insediamento umano.

27 luglio 2024

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di Christopher Pattison, The Conversation

Circa 55 anni dopo il lancio dell'Apollo 11—la prima missione per far atterrare gli esseri umani sulla luna—gli scienziati hanno trovato prove di un grande sistema di grotte vicino al sito di atterraggio di quegli astronauti.

Utilizzando immagini radar scattate dal veicolo spaziale Lunar Reconnaissance Orbiter della Nasa nel 2010, i ricercatori sono stati in grado di determinare che le enormi buche, trovate nelle immagini della luna, potrebbero in realtà essere 'lucernari' per grandi grotte e tunnel che si trovano sotto la superficie lunare.

Queste potrebbero essere estremamente preziose per i futuri astronauti che sperano di stabilirsi sulla luna, fungendo da rifugio conveniente per una base lunare.

La grotta è accessibile attraverso una buca nella ben studiata Mare Tranquillitatis (Mare della Tranquillità). Questa è una grande conca composta principalmente di basalto. Neil Armstrong e Buzz Aldrin sono atterrati in questa regione il 20 luglio 1969.

Anche se Mare Tranquillitatis non è probabile che sia il primo luogo in cui gli umani cerchino di stabilirsi sulla luna, l'esistenza di una caverna rende molto probabile l'esistenza di altre, quindi gli scienziati si aspettano ora che ce ne siano altre in luoghi più adatti per l'insediamento umano.

Mare Tranquillitatis non è la prima scelta degli scienziati per una base umana perché non ha uno degli altri ingredienti importanti necessari per la sopravvivenza. Non c'è ghiaccio all'equatore lunare e quindi non c'è un facile accesso all'acqua per gli astronauti da bere, per fare ossigeno e per dividere per il carburante dei razzi. Questo rende l'equatore grande per l'atterraggio e per la visita, ma una scelta povera per l'allestimento di un campo.

È probabile che il ghiaccio esista ai poli lunari, però, grazie all'ombra che lo protegge dai raggi solari. Quindi i poli sono la nostra prima scelta per iniziare a stabilirci sulla luna in quanto riducono la quantità d'acqua che dovremmo portare con noi.

L'apertura qui studiata è semplicemente conosciuta come buca della Mare Tranquillitatis, ed è una delle circa 200 aperture conosciute sulla superficie lunare. È stata fotografata per la prima volta nel 2010 e sospettata di essere una buca che portava a una caverna o a un sistema di tunnel, ma non avevamo modo di confermarlo fino ad ora.

In un articolo pubblicato su Nature Astronomy, Leonardo Carrer, dell'Università di Trento, Italia, e colleghi segnalano le prove che questa buca conduca effettivamente a una caverna sotto, e possibilmente a un sistema di tunnel e condotti più ampio. La buca della Mare Tranquillitatis è larga circa 100 metri, con pareti ripide che scendono tra i 130 e i 170 metri, rendendola la buca lunare conosciuta più profonda.

Rianalizzando i dati radar e utilizzando simulazioni computerizzate per ricostruire le buche, gli scienziati sono stati in grado di determinare che una parte del radar riflessa al satellite proveniva da un condotto sotterraneo di una caverna che ha almeno decine di metri di lunghezza. Ciò suggerisce che la buca della Mare Tranquillitatis conduca a una caverna accessibile sotto la superficie lunare.

Questo scoperta è estremamente emozionante, non ultimo perché è una posizione promettente potenziale per futuri rifugi e basi lunari. Oltre a fornire riparo naturale dai dannosi raggi cosmici, un sistema di caverne fornisce anche una temperatura stabile.

La temperatura della superficie lunare fluttua enormemente nel corso di settimane a causa della mancanza di atmosfera per trattenere il calore. Durante il giorno lunare, le temperature possono salire a 121°C sotto la luce solare, per poi precipitare a -133°C dopo il tramonto. L'ombra di un sistema di caverne sotterranee si prevede regoli la temperatura per renderla molto più consistente, rendendo così molto più facile la costruzione di un rifugio al loro interno.

Allo stesso modo, piccoli asteroidi spesso si schiantano sulla luna a causa della mancanza di protezione atmosferica. Essere in un rifugio abbastanza robusto da resistere all'impatto è importante. Una caverna fornisce la soluzione perfetta a questo problema.

Anche se avere una caverna in cui rifugiarsi potrebbe ridurre la quantità di materiali di cui abbiamo bisogno per andare sulla luna per iniziare a stabilirci lì e avere una presenza umana a lungo termine, ci sono ancora alcuni ostacoli da superare.

Ad esempio, le pareti della buca sono un precipizio e hanno oltre 100 metri di altezza, il che significa che i futuri esploratori dovranno trovare un modo sicuro per scendere nelle caverne e risalire quando stanno esplorando la superficie.

Questo potrebbe assumere la forma di scale, o sistemi più complicati simili a zaini a reazione. Fortunatamente, però, la minore gravità lunare riduce la gravità di questo problema rispetto a quanto sarebbe sulla Terra. Anche l'integrità strutturale delle caverne dovrà essere valutata prima che ci trasferiamo.

Lo studio ha inoltre rivelato che il sistema sotterraneo potrebbe avere una lunghezza compresa tra 30 e 80 metri (98-262 piedi) e una larghezza di circa 45 metri (148 piedi). Questo lo renderebbe abbastanza grande per diverse 'case lunari'. Il pavimento sembra anche essere abbastanza piano da poter costruire senza lavori o preparativi maggiori. La causa più probabile delle grotte lunari è che si tratti di vecchi tubi di lava. Si tratta di tunnel formatisi quando la Luna era ancora attiva vulcanicamente milioni di anni fa. La lava in movimento può sviluppare una crosta continua e resistente, formando un tetto sopra il flusso di lava ancora in corso. Poi rimane un vuoto una volta che la lava cessa di scorrere. 

Ancora meglio della grotta a Mare Tranquillitatis, sarebbe la scoperta di altre strutture simili vicino a uno dei poli lunari. Gli astronauti avrebbero così il meglio di tutto - un rifugio contro le dure condizioni lunari e l'accesso al ghiaccio d'acqua che si trova nei crateri ombreggiati ai poli lunari. Questa sarebbe un'ottima possibilità per ridurre il costo e la difficoltà di stabilirsi sulla Luna per un periodo prolungato. Il fatto che possiamo individuarli dallo spazio ci permette anche di pianificare missioni per utilizzare questi rifugi naturali.